高考化学提高题专题复习氮及其化合物 练习题及答案
更新时间:2023-05-09 03:53:01 阅读量: 实用文档 文档下载
高考化学提高题专题复习氮及其化合物 练习题及答案
一、选择题
1.下列说法不正确的是( )
A .定容时,因不慎使液面高于容量瓶的刻度线,必修重新配制
B .根据燃烧产生的气味,可区分棉纤维和蛋白质纤维
C .将新制氯水滴入紫色石蕊溶液中,可以看到石蕊溶液先变红后褪色
D .取少量晶体放入试管中,再加入适量NaOH 溶液,加热,在试管口用湿润的蓝色石蕊试纸检验,若试纸变红,则可证明该晶体中含有4NH +
【答案】D
【详解】
A .定容时,因不慎使液面高于容量的刻度线,如果滴管将多余液体吸出会导致溶质物质的量减少,所以配制溶液浓度偏低,则要重新配制,故A 正确;
B .蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味,则根据纤维在火焰上燃烧产生的气味,可区分棉纤维和蛋白质纤维,故B 正确;
C .氯水中含有HCl 和HClO ,具有酸性和漂白性,则向新制氯水中滴入紫色石蕊试液,溶液将先变红后褪色,故C 正确;
D .氨气为碱性气体,应该在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验,若试纸变蓝,则可证明该晶体中含有NH 4+,不能使用蓝色石蕊试纸,故D 错误。
故选:D 。
【点睛】
氯水的成分有:Cl 2、HCl 、HClO ;所以溶液显酸性、氧化性、漂白性,能够漂白绝大部分有机物。
2.从某些性质来看,NH 3和H 2O 、NH 4+和H +、NH 2-和OH -、N 3-和O 2-两两类似。据此判断,下列反应中正确的是( )
①423
2NH Cl NaNH NaCl NH ?+→+↑ ②4232
22CaO NH Cl CaCl NH H O ?+→+↑+ ③22323
3()4Mg NH Mg N NH ?→+↑ A .仅①正确
B .②③正确
C .①③正确
D .全部正确 【答案】D
【详解】
①OH -和NH 2-相当,NH 3和H 2O 相当,依据NH 4Cl+NaOH=NaCl+NH 3+H 2O ;类推得到:NH 4Cl+NaNH 2═NaCl+2NH 3,故正确;
②NH 4+和H 3O +相当,依据CaO+2HCl=CaCl 2+H 2O ,类推得到反应:CaO+2NH 4Cl= CaCl 2+2NH 3↑+H 2O ,故正确;
③OH -和NH 2-相当,N 3-和O 2-两两相当,依据Mg (OH )2=MgO+H 2O ,类推得到:
223233()4Mg NH Mg N NH ?
→+↑,故正确;
因此上述三个反应都能够发生;
正确答案D 。
【点睛】
相似推理法在化学的学习中会经常遇见,再如HCl 与NaOH 、Na 2CO 3、Zn 、ZnO 都能够发生反应,那么同属酸类的H 2SO 4、HNO 3等酸也能够发生上述反应。但是在推理过程中也必须注意到物质本身存在的性质差异,本例中由于HNO 3的强氧化性,所以当它与Zn 反应时就不像HCl 反应生成H 2,而是得到NO 或NO 2等还原产物。
3.四支试管中分别充满NO 、SO 2、NO 2、Cl 2中的一种,把它们分别倒置于盛有水的水槽中,放置一段时间后的现象如图所示。其中原试管充满NO 2的是
A .
B .
C .
D .
【答案】B
【详解】
NO 不溶于水,对应D 图像,SO 2在水中的溶解度为1体积水溶解40体积SO 2,对应图像A ,根据化学方程式3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO ,剩余气体是反应前的1/3,对于图像B ,Cl 2+H 2O =HCl+HClO ,HClO
2HCl+O 2↑,对应图像C ,所以其中原试管充满NO 2的是B ,
答案选B 。
4.下列气体中,不能用浓硫酸干燥的是( )
A .CO 2
B .N 2
C .SO 2
D .NH 3 【答案】D
【详解】
A. 浓硫酸不和二氧化碳反应,因此可以干燥,A 不符合题意,A 不选;
B. 浓硫酸不和氮气反应,因此可以干燥,B 不符合题意,B 不选;
C. 浓硫酸具有强氧化性,不可以干燥室温下能和浓硫酸发生氧化还原反应的气体例如硫化氢、碘化氢等,但二氧化硫和浓硫酸不能反应,故浓硫酸能干燥二氧化硫,C 不选;
D. 浓硫酸具有酸性,不可以干燥碱性气体氨气,D 符合题意,D 选;
答案选D 。
5.在常温常压下,下列各组气体不能共存的是
A .SO 2与O 2
B .NO 2与NO
C .O 2与N 2
D .NO 与O 2
【答案】D
【分析】
常温常压下,气体之间不能共存说明气体之间能发生反应,根据气体的性质解答。
【详解】
A.常温常压下,二氧化硫和氧气不反应,所以二者能共存,但在催化剂、加热条件下,二氧化硫和氧气发生氧化还原反应生成三氧化硫,故A不符合题意;
B.NO2与 NO不反应,所以能共存,NO不稳定,易被氧气氧化生成二氧化氮,故B不符合题意;
C.常温常压下,氮气和氧气不反应,但在高温或放电条件下,氮气和氧气反应生成NO,故C不符合题意;
D.NO不稳定,易被氧气氧化生成二氧化氮,所以NO和 O2不能共存,故D符合题意;答案选D。
6.按图进行实验,试管内装有12mL NO,然后间歇而缓慢地通入8 mLO2,下面有关实验最终状态的描述正确的是()
A.试管内气体呈红棕色
B.试管内气体无色,是NO
C.试管内气体无色,是O2
D.试管内液面高度不变
【答案】B
【详解】
试管内装有12mLNO,然后间歇而缓慢地通入8mL氧气,依据反应定量关系分析,当一氧化氮和氧气恰好反应生成硝酸发生的反应为:4NO+3O2+2H2O=4HNO3,结合一氧化氮和氧气按照4:3全部溶于水,试管内装有12mL NO,然后间歇而缓慢地通入8mLO2,反应后剩余一氧化氮12ml-8×4/3mL=4/3mL。
故选B。
7.氮气常用作白炽灯泡中钨丝的保护气,这是因为
A.氮气比空气轻B.氮气难溶于水
C.氮气是无色无味的气体D.氮气很不活泼
【答案】D
【详解】
A .氮气密度与空气相近,故A 错误;
B .氮气作保护气与氮气的溶解性无关,故B 错误;
C .氨气作保护气与氮气的颜色、气味无关,故C 错误;
D .氮气的性质不活泼,一般条件下不和其它物质反应,因此可以用氮气作保护气,故D 正确;
答案选D 。
8.某混合气体可能有CO 、2CO 、3NH 、HCl 、2H 和水蒸气中的一种或几种,当依次通过澄清石灰水(无浑浊现象)、氢氧化钡溶液(有浑浊现象)、浓硫酸、灼热的氧化铜(变红)和无水硫酸铜(变蓝)时,可判断该混合气体中一定有( )
A .HCl 、2CO 、2H
B .CO 、2H 、2H O
C .CO 、2H 、3NH
D .HCl 、CO 、2H O
【答案】A
【详解】
由于混合气体通过氢氧化钡溶液(有浑浊现象),而通过澄清石灰水(无浑浊现象),证明混合气体中一定存在氯化氢和二氧化碳气体;经过浓硫酸干燥后,灼热的氧化铜(变红)说明氧化铜被还原成铜,无水硫酸铜(变蓝)说明反应后有水生成,证明混合气体中一定存在氢气,综上所述,该混合气体中一定有HCl 、CO 2、H 2,故答案为A 。
【点睛】
考查常见气体的检验与除杂方法,此题为混合物组成的推断题,完成此题,要根据题干叙述的内容,根据物质的有关性质,抓住解题的关键,根据“通过澄清石灰水(无浑浊现象)、氢氧化钡溶液(有浑浊现象)”可知混合气体中一定存在二氧化碳和氯化氢,一定不存在氨气;根据混合气体通过浓硫酸浓硫酸干燥后通过“灼热的氧化铜(变红)和无水硫酸铜(变蓝)”证明一定存在氢气,可能存在一氧化碳。
9.在如图所示的装置中,烧瓶中充满干燥气体a ,将滴管中的液体b 挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹f ,烧杯中的液体d 呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶。则a 和b 分别是
a(干燥气体) b(液体)
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】
A.二氧化氮与水反应生成硝酸和NO,所以不能充满烧瓶,故A不选;
B.二氧化硫和亚硫酸氢钠不反应,而且在亚硫酸氢钠中的溶解度极小,所以不能呈喷泉状喷出,故B不选;
C.氯气不溶于饱和食盐水,不能形成压强差,不能形成喷泉,故C不选;
D.氨气既能与盐酸反应生成氯化铵,又极易溶于水,导致烧瓶内的压强迅速减小,且反应后无气体剩余,烧杯中的液体b呈喷泉状喷出且最终几乎充满烧瓶,故D选;
答案选D。
10.下列每步转化不能通过一步反应就实现的是
A.NH3→NO→NO2→HNO3
B.Al→Al2O3→Al(OH)3→NaAlO2
C.S→SO2→H2SO4→MgSO4
D.Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3
【答案】B
【详解】
A.氨气发生催化氧化生成NO,NO与氧气反应生成NO2,NO2溶于水生成硝酸,A正确;B.铝与氧气反应生成氧化铝,氧化铝不溶于水,不能直接转化为氢氧化铝,B错误;C.S燃烧生成SO2,SO2被氯水氧化可以转化为硫酸,硫酸与镁等反应可以生成硫酸镁,C 正确;
D.铁与盐酸反应生成氯化亚铁,氯化亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁被氧气氧化转化为氢氧化铁,D正确;
答案选B。
11.一种盐X与烧碱混合共热,可放出无色气体Y,Y经一系列氧化后再溶于水可得Z溶液,Y和Z反应又生成X,则X是()
A.(NH4)2SO4B.NH4NO3
C .NH 4Cl
D .NH 4HCO 3
【答案】B
【详解】 一种盐与烧碱混合共热,可放出无色气体Y ,则Y 为NH 3,氨气经一系列氧化后的产物再溶于水可得Z 溶液,Z 溶液为HNO 3溶液,Y 和Z 溶液反应又可生成X ,则盐X 是硝酸铵,故选B 。
12.氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用如图表示,下列关于海洋氮循环的说法中,正确的是( )
A .海洋中不存在游离态的氮
B .②中的含氮物质转化属于氮的固定
C .④中的含氮物质转化属于氮的还原
D .向海洋中排放含NO 3-的废水不会影响NH 4+的含量
【答案】B
【详解】
A.根据图像,海水中存在氮气,A 错误;
B. ②中氮气转化为+4NH 含氮化合物,属于氮的固定,B 正确;
C. ④中+4NH 转化为-2NO 或2N O ,化合价升高,属于氮的氧化反应,C 错误;
D.根据图像,-3NO 能转化为-2NO ,-2NO 转为氮气,氮气转化为+
4NH ,故向海水中排放
-3NO 会造成+4NH 浓度增大,D 错误; 故答案选B 。
13.将足量的 SO 2 气体通入 BaCl 2 溶液中,未观察到有白色沉淀产生,当通入下列气体后,仍然观察不到白色沉淀产生的是( )
A .Cl 2
B .CO 2
C .NO 2
D .NH 3 【答案】B
【详解】
A.Cl2具有氧化性,在溶液中将SO2氧化为SO42-离子,与钡离子结合生成白色沉淀
BaSO4,选项A不符合;
B.亚硫酸、碳酸的酸性都比盐酸弱,根据强酸制备弱酸规律可知,SO2与CO2都不与BaCl2反应,都不会生成沉淀,选项B符合;
C.NO2与水反应生成硝酸,硝酸将SO2氧化为SO42-离子,与钡离子结合生成白色沉淀BaSO4,选项C不符合;
D.氨气具有碱性,与二氧化硫反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵与钡离子反应生成亚硫酸钡沉淀,选项D不符合;
答案选B。
14.对于某些离子的检验及结论一定正确的是
A.加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,一定有CO23-B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有SO24-
C.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液
D.加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,一定有NH4+
【答案】D
【详解】
A. 加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,溶液中可能含有
HCO-,故A错误;
CO23-或
3
B. 加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,溶液中可能含有银离子或SO24-,故B错误;
C. 用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色试验,火焰呈黄色,该溶液一定含有钠离子,但不能确定是否是钠盐溶液,故C错误;
D. 加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,说明产生了氨气,
+,故D正确。
则该溶液中一定有NH
4
故选D。
15.下列叙述不正确的是
A.洒落的汞可用硫粉处理B.浓硫酸可用铁制容器装
C.可用氨水清洗试管壁上的氧化铝D.可用稀硝酸清洗试管壁上的银
【答案】C
【详解】
A.汞有毒,常温下能够与硫反应生成硫化汞,撒落的汞可用硫粉处理,故A正确;B.浓硫酸具有强氧化性,常温下能够使铁钝化,所以浓硫酸可用铁制容器装,故B正确;
C.氨水为弱碱,不能与氧化铝反应,不能用氨水清洗试管壁上的氧化铝,故C错误;D.硝酸具有强的氧化性,能够氧化单质银,所以可用稀硝酸清洗试管壁上的银,故D正
确;
故选C 。
16.对某些离子检验及结论正确的是( )
A .加入硝酸银溶液生成白色沉淀,再加盐酸,沉淀不消失,一定有 Cl -
B .加入浓氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,一定有4
NH +
C .加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有 24SO -
D .加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,一定有 23CO -
【答案】B
【详解】
A .加入硝酸银溶液生成白色沉淀,该白色沉淀可以为碳酸银,再加盐酸,沉淀不消失,可能为碳酸银与盐酸反应生成不溶于酸的氯化银,则原溶液中不一定有 Cl -,选项A 错误;
B .加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体为氨气,则原溶液中一定有4
NH +
,选项B 正确; C .该溶液中可能含有银离子,形成氯化银白色沉淀,AgCl 也不溶于盐酸,选项C 错误; D .23CO -和3HCO -都能与HCl 反应生成CO 2气体,CO 2气体为能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体,所以不能判断出是否含有23CO -,选项D 错误;
答案选B 。
17.把 a L 含硫酸铵和硝酸铵的混合液分成两等份,一份需用 b mol 烧碱刚好把氨全部赶出,另一份与氯化钡溶液反应时,消耗 c mol 氯化钡,由此可知原溶液中 NO -3的物质的量
浓度(单位:mol·
L -1)是 A .2b-c 2a B .2b-4c a C .b-2c 2a D .4b-2c a
【答案】B
【详解】
b mol 烧碱刚好把NH 3全部赶出,根据+
4NH +OH -═NH 3+H 2O 可知,每份溶液中含有bmol +
4NH ;与氯化钡溶液完全反应消耗c mol BaCl 2,根据Ba 2++2-4SO ═BaSO 4↓可知,每份溶液中含有2-4SO 为c mol ;令每份溶液中-3NO 的物质的量为n ,根据电荷守恒,则bmol×1=c mol×2+n ×1;解得n =(b-2c)mol ,每份溶液的体积为0.5a L ,所以每份溶液硝酸根的浓度为()()--13b-2c mol 2b-4c NO =
=mol L 0.5aL a
c ?,故D 正确; 故选D 。
18.下列实验操作及现象与结论之间对应关系错误..的是
选项实验操作及现象结论
A 向某溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,有白色
沉淀生成
该溶液中含SO2-
4
B 向某溶液中滴加NaOH浓溶液并加热,生成的气
体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
该溶液中含NH+
4
C 探究新制饱和氯水成分的实验时,向氯水中滴加
硝酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀生成
氯水中含有Cl﹣
D 探究新制饱和氯水成分的实验时,向氯水中加入
NaHCO3粉末,有气泡产生
氯水中含H+
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】
A.向某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,白色沉淀可能为氯化银、硫酸钡等,原溶液中可能存在硫酸根离子、银离子等,所以不一定含有硫酸根离子,故A 错误;
B.向某溶液中加入NaOH浓溶液,加热产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体一定为氨气,原溶液中一定存在铵根离子,故B正确;
C.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀生成,该白色沉淀一定是氯化银,则氯水中一定含Cl-,故C正确;
D.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,因为氯水中含H+,能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,故D正确;
答案选A。
19.实验室用右图装置干燥、收集某气体R,则R可能是
A.SO2B.NH3
C.HCl D.Cl2
【答案】B
【详解】
A.二氧化硫能和碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,故A错误;
B.氨气为碱性气体,不能和碱石灰反应,能用碱石灰干燥,氨气的密度小于空气,可用向
下排空气法收集,故B正确;
C.氯化氢能和碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,故C错误;
D.氯气能和碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,故D错误;
故选B。
20.同温、同压下,在3支体积相同的试管中分别充有体积比为1:1的两种气体组成的混合气体,它们是:①NO、NO2;②NO2、O2;③NH3、N2。现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积大小关系正确的是( )
A.①>②>③B.①>③>②C.②>③>①D.③=①>②
【答案】B
【详解】
假设气体体积为0.5V和0.5V,则:
①NO、NO2中,发生3NO2+H2O=2HNO3+NO,0.5VNO2的反应生成0.5V
3
的NO,NO与水不
反应,则剩余气体体积为0.5V+0.5V
3
;
②NO2、O2中,发生4NO2+O2+2H2O=4HNO3,0.5VNO2的反应消耗0.125V的氧气,则剩余气体体积为0.375V;
③NH3、N2中氨气易溶于水,而氮气不溶于水,则剩余气体体积为0.5V;
综上所述,剩余气体体积由大到小的顺序为①>③>②,答案为B。
21.下列物质化学式正确的是
A.硫酸铵:NH4SO4B.氯酸钾:KCl
C.硫酸亚铁:FeSO4D.氨气:NH4
【答案】C
【详解】
A.硫酸铵的化学式为(NH4)2SO4,故A错误;
B.氯酸钾的化学式为KClO3,故B错误;
C.硫酸亚铁的化学式为FeSO4,故C正确;
D.氨气的化学式为NH3,故D错误;
故选C。
22.下列是对某溶液进行离子检测的方法和结论,其中正确的是()
A.加入NaOH溶液后加热产生有刺激性气味的气体,则溶液中一定含有大量的NH4+ B.加入足量的HCl溶液,产生无色无味气体,则溶液中一定含有大量的CO23-
C.加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有大量的SO24-
D.先加入适量的盐酸酸化,再加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有大量的Cl-
【答案】A
【详解】
A .铵盐遇到强碱加热会产生碱性气体氨气,所以加入足量浓NaOH 溶液,产生了带有强烈刺激性气味的气体,则溶液中一定含有大量的NH 4+
,故A 正确;
B .加入足量的HCl 溶液,能产生无色无味气体的除了CO 23-,还有HCO 3-等,故B 错误;
C .能和BaCl 2溶液反应生成白色沉淀的离子有碳酸根离子,硫酸根离子、银离子等,所以原溶液中也可能存在碳酸根离子或银离子等,故C 错误;
D .加入稀盐酸酸化,引入Cl -,干扰其检验,应加硝酸酸化,故D 错误;
故选A 。
23.关于某溶液所含离子检验的方法和结论正确的是( )
A .加入2BaCl 溶液,有白色沉淀生成,再加稀盐酸沉淀不溶解,则原溶液一定有2-4SO
B .加入3AgNO 溶液有白色沉淀生成,加稀盐酸沉淀不消失,则原溶液一定有-Cl
C .加入盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则原溶液中可能有2-3CO 或-3HCO
D .加入NaOH 溶液并加热,产生使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体,则原溶液中一定含+
4NH
【答案】C
【详解】
A .加入2BaCl 溶液,有白色沉淀生成,再加稀盐酸沉淀不溶解,该沉淀可能是氯化银或硫酸钡,则原溶液可能有2-4SO 或Ag +,故A 错误;
B .加入3AgNO 溶液有白色沉淀生成,加稀盐酸沉淀不消失,加入的盐酸中含有-Cl ,会导致生成氯化银白色沉淀,则不能确定原溶液一定有-Cl ,故B 错误;
C .加入盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该气体可能是二氧化碳或二氧化硫,则原溶液中可能有2-3CO 、-3HCO 、2-3SO 或-
3HSO ,故C 正确;
D .氨气是碱性气体,能使湿润的红色的石蕊试纸变蓝,而与湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体为酸性气体;加入NaOH 溶液并加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则原溶液中一定含+4NH ,故D 错误;
答案选C 。
24.对于某些离子的检验及结论一定正确的是 ( )
A .向某溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液变红,原溶液一定是酸。
B .加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入盐酸,沉淀不消失,一定有SO 2-4
C .灼烧固体样品,焰色反应为黄色,样品一定是NaCl
D .加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,一定有NH +4
【答案】D
【详解】
A.向某溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液变红,原溶液一定显酸性,但不一定是酸的溶液,故A错误;
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入盐酸,沉淀不消失,此沉淀可能是BaSO4,也可能是AgCl,则原溶液中可能有SO2-
,也可能是Ag+,故B错误;
4
C.灼烧固体样品,焰色反应为黄色,此样品一定含有Na元素,但不一定是NaCl,故C错误;
D.NH3的水溶液显碱性,则在含有NH+
的溶液中加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体
4
能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故D正确;
故答案为D。
25.某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,把剩余气体排入空气中,很快变为红棕
色。对于原混合气体成分的判断中正确的是()
A.肯定只有SO2B.肯定没有Cl2、O2和NO2
C.可能有Cl2和O2D.肯定只有NO
【答案】B
【详解】
该气体无色,排除了Cl2、NO2气体;该气体能使品红溶液褪色,则一定含有SO2气体;将剩余气体排放到空气中,气体迅速变为红棕色,判断一定含有NO气体,则一定无O2,一定含有的气体是SO2、NO,一定没有的气体为Cl2、NO2、O2,答案选B。
二、非选择题
26.I.实验室常用的几种气体发生装置如图A、B、C所示。
(1)实验室可以用B或C装置制取氨气,如果用C装置,通常使用的试剂是_________;
检查C装置的气密性是否良好的操作方法是____________________________。
(2)气体的性质是选择气体收集方法的主要依据。下列性质与收集方法无关的是________(填序号,下同)。
①密度②颜色③溶解性④热稳定性⑤与氧气反应
如图是某学生设计收集气体的几种装置,其中不可行的是________。
(3)若用A装置与D装置相连制取并收集X气体,则X可能是下列气体中的________。
①CO2②NO ③Cl2④H2
II.镁与稀硝酸的反应为:Mg+HNO3(稀)——Mg(NO3)2+NO↑+H2O(未配平)
(4)该反应中,还原产物是_________,HNO3表现了___________(选填“还原性”、“氧化性”、“酸性”、“碱性”)。
【答案】浓氨水和氧化钙(或碱石灰、固体氢氧化钠等) 关闭分液漏斗的活塞,将导气管通入水槽中,用手或热手巾捂圆底烧瓶,如果导气管处有气泡产生,松开手或拿去热毛巾后,导气管口形成一段稳定的液柱,则说明装置的气密性良好②④ b ③ NO 氧化性,酸性
【详解】
I.(1)实验室制取氨气常用Ca(OH)2与NH4Cl在加热条件下制备氨气或用浓氨水在CaO作用下制备氨气,前者需要加热,后者无需加热,如果用C装置,通常使用的药品是浓氨水和CaO;检查C装置气密性是否良好的操作方法是关闭分液漏斗的活塞,将导气管通入水槽中,用手或热手巾捂圆底烧瓶,如果导气管处有气泡产生,松开手或拿去热毛巾后,导气管口形成一段稳定的液柱,则说明装置的气密性良好;故答案为:浓氨水和氧化钙(或碱石灰、固体氢氧化钠等);关闭分液漏斗的活塞,将导管插入水中,用手捂住圆底烧瓶,看到气泡冒出,松开手后,在导管形成一段水柱,说明装置气密性良好;
(2)收集气体的方法的选择可依据气体的密度和溶解性,如气体与氧气反应则只能用排水法收集,气体是否有颜色与收集方法无关,与热稳定性无关;b装置由于气体进入后不能排出集气瓶的空气,所以b装置无法用于收集气体;故答案为:②④;b;
(3)若用A装置与D装置相连制取收集X气体,是固体液体加热制备的气体,气体不能和浓硫酸发生反应,密度比空气重,可以用向上排气法收集,且需进行尾气处理的气体,故:
①CO2制备不需要加热,二氧化碳气体无需尾气吸收装置,故①错误;
②NO 可以制备但不能用排空气法收集,故②错误;
③Cl2是固体和液体加热制备,用浓硫酸干燥,用向上排空气法收集,氯气有毒,不能直接排放到空气中,应有尾气吸收装置,故③正确;
④H2制备不需要加热,氢气比空气轻不能用向上排空气法收集,故④错误;
故答案为:③;
II.(4)该反应中,HNO3中的N元素由+5价转化为NO中的+2价,化合价降低被还原成还原产物,故还原产物是NO,此过程中HNO3表现了氧化性,但是还有部分HNO3中N的化合价并未改变,这部分硝酸则表现了酸性,故答案为:氧化性和酸性。
27.实验室利用如图所示的装置及药品制取氨气。
(1)A中发生反应的化学方程式为__________________。
(2)B中盛放的试剂名称为___________________。
(3)C为用集气瓶收集氨气的装置,请绘出完装置图___________________。
(4)证明氨气已收集满的操作和现象为_____________。
【答案】Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O 碱石灰将湿润的红色石蕊
试纸靠近C右侧的导管口,试纸变蓝色
【分析】
实验室制氨气用Ca(OH)2和NH4Cl固体加热制取,由于NH3遇水显碱性,干燥NH3需要使用碱石灰;由于NH3密度比空气小,且极易溶于水,所以用向下排空气法收集。
【详解】
(1)A中是实验室制取氨气的反应,反应方程式为: Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)根据分析,干燥氨气一般使用碱石灰,所以B里面的试剂为碱石灰。
(3)根据分析,氨气的密度比空气小,且极易溶于水,不能使用排水法收集,可以用向下
排空气法收集,因此C中的装置图需要用一个正立的集气瓶,导管要短进长出,图像为:
(4)氨气溶于水显碱性:NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH-,可使湿润的石蕊试纸变蓝。因此操作为:将湿润的红色石蕊试纸靠近C右侧的导管口,试纸变成蓝色。
28.如图为某学习兴趣小组对Cu与稀硝酸反应的改进实验装置图:
(1)按如图组装好仪器,检查气密性后,装药品,实验时,先关闭a,打开b,将装置B
下移,使之与稀硝酸接触产生气体,当______(填实验现象),立刻将之上提,并关闭b,这样操作的目的为______。
(2)将铜丝下移,使之与稀硝酸接触,A中现象是______,稍后将铜丝上拉,使之与稀硝酸分离;打开a,挤压E,使少量空气进入A中,A中现象是______。
(3)打开b,交替挤压E和F,至装置内氮氧化物气体被氢氧化钠溶液充分吸收,写出NO2气体与氢氧化钠溶液充分反应的离子方程式:______。
【答案】C处产生白色沉淀时排出装置A内的空气,防止对生成NO的实验影响溶液由无色变成蓝色且有无色气泡冒出气体变红棕色 2NO2+2OH-=NO3-+NO2-+H2O
【分析】
(1)铜与稀硝酸反应生成一氧化氮气体能与空气中的氧气反应生成二氧化氮,反应前需赶尽装置A中的空气;
(2)铜与稀硝酸反应生成无色一氧化氮气体,并生成蓝色硝酸铜溶液,一氧化氮气体能与空气中的氧气反应生成红棕色的二氧化氮;
(3)NO2气体与氢氧化钠溶液反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水。
【详解】
(1)铜与稀硝酸反应生成一氧化氮气体,一氧化氮气体能与空气中的氧气反应生成二氧化氮,因此反应前需赶尽装置A中的空气,防止干扰试验,用二氧化碳排尽空气,所以C处产生白色沉淀时,说明装置A内空气已经排尽;
(2)铜与稀硝酸反应生成无色一氧化氮气体,并生成蓝色硝酸铜溶液,所以A中的现象为溶液由无色变为蓝色且有无色气泡冒出,打开a,挤压E,使少量空气进入A中,A中的一氧化氮会与氧气反应生成红棕色气体,所以A中气体变红棕色;
(3)NO2气体与氢氧化钠溶液反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水,方程式为:
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,离子方程式:2NO2+2OH-=NO3-+NO2-+H2O。
29.某化学兴趣小组利用以下各装置连接成一整套装置,探究氯气与氨气之间的反应。其中D 为纯净干燥的氯气与纯净干燥氨气反应的装置。
请回答下列问题:
(1)连接好装置后,必需进行的一步实验操作是_____
(2)装置E 的作用是_____,橡胶管 k 的作用是_____
(3)装置F 中试管内发生反应的化学方程式 _____
(4)装置D 内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,另一产物是空气的主要成分之一,写出该
反应的化学方程式_____
(5)接入D 装置的两根导管左边较长、右边较短,目的是_____
(6)整套装置从左向右的连接顺序是(j)接______、______接(f) (g)接______ 、______接
______ 、______接(a)
【答案】检查装置气密性除去氯气中的氯化氢气体平衡气压,保证浓盐酸顺利滴下
2NH4Cl+Ca(OH)2Δ
CaCl2+2NH3↑+ 2H2O 8NH3+3Cl2= 6NH4Cl+N2使氨气和氯气充分接触 d
e b c h i
【分析】
A为制备氯气的发生装置,B干燥氯气的装置,C干燥氨气的装置,D氯气与氨气的发生装置,E为除去氯气中的氯化氢的除杂装置,F为制备氨气的发生装置。
【详解】
(1)连接好装置后,必需进行的一步实验操作是检查装置的气密性,故答案为:检查装置气密性;
(2)因为浓盐酸有挥发性,所以制备出的氯气中会混有少量的氯化氢,应用饱和的食盐水进行除杂,则装置E 的作用是除去氯气中的氯化氢气体;橡胶管 k 连接烧瓶和分液漏斗,组成恒压装置,作用是平衡气压,保证浓盐酸顺利滴下,故答案为:除去氯气中的氯化氢气体;平衡气压,保证浓盐酸顺利滴下;
(3)F为制备氨气的发生装置,其中的化学反应方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2Δ
CaCl2+2NH3↑+
2H2O,故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2Δ
CaCl2+2NH3↑+ 2H2O;
(4)根据现象和提示可知,氯气和氨气反应的产物为氯化铵和氮气,其反应的化学方程式为8NH3+3Cl2= 6NH4Cl+N2,故答案为:8NH3+3Cl2= 6NH4Cl+N2;
(5)氯气密度较大,从短管进入,氨气的密度较小,从长管进入,这样操作能够使进入其中的气体混合均匀,接触更充分,故答案为:使氨气和氯气充分接触;
(6)由分析可知,整套装置从左向右的连接顺序是(j)接d、e接(f) (g)接b、c接h、i接(a),故答案为:d;e;b;c;h;i。
30.某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置,C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。
请回答下列问题:
(1)实验室制取氨气的化学方程式为_________;
(2)装置A中的烧瓶内固体不可以选用________(选填序)
A.生石灰 B.碱石灰 C.五氧化二磷 D.烧碱
(3)装置F中发生反应的离子方程式是_________;
(4)B装置的作用_________;E装置的作用_________;
(5)若装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,且另一生成物是空气的主要成分之一。请写出反应的化学方程式:_________;
(6)从装置C的G处逸出的尾气中可能含有黄绿色的有毒气体,可以将尾气通入盛有
_________溶液的烧杯来处理。
【答案】2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O C MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 干燥氨气除去氯气中的氯化氢 3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl NaOH
【分析】
在装置A中用用浓氨水与CaO等碱性物质反应制取NH3,经装置B干燥后通入装置C中;在装置F中用MnO2与浓盐酸混合加热发生反应制取Cl2,浓盐酸具有挥发性,经装置E中饱和食盐水除去Cl2中的杂质HCl,然后经过装置D浓硫酸干燥后,在C装置中HCl与NH3发生反应,产生白色固体NH4Cl,同时产生的另一生成物是空气的主要成分之一,则该气
体为N2。HCl、NH3都是有害气体,多余的气体要经尾气处理后才能排放。
【详解】
(1)在实验室中一般是用NH4Cl和Ca(OH)2混合加热制取氨气,反应的化学方程式为
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+ 2H2O;
(2)装置A中的烧瓶内氨水与碱性物质混合会产生氨气,烧瓶内的固体不可以选用酸性物质,在题目给出的物质中,只有五氧化二磷与水反应产生磷酸,磷酸属于酸,磷酸与氨水
反应产生磷酸铵,不能产生氨气,故合理选项是C;
(3)装置F中浓盐酸与MnO2混合加热反应产生MnCl2、Cl2、H2O,反应的离子方程式是
MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
(4)B装置的作用是干燥氨气;E装置的作用除去Cl2中的杂质HCl;
(5)若装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,该白色固体是NH4Cl,另一生成物是空
气的主要成分之一,根据物质的元素组成可知该气体为N2。结合氧化还原反应规律,可得该反应的化学方程式:3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl;
(6)从装置C的G处逸出的尾气中含有黄绿色的有毒气体是Cl2,由于Cl2能够与碱反应产生可溶性的物质,可通过将尾气通入盛有NaOH溶液的烧杯进行尾气处理。
【点睛】
本题考查了性质实验方案的设计,掌握实验原理、各种仪器的作用是解题关键,注意常见
的氨气、氯气等气体的制取、净化、性质及尾气处理的知识。试题有助于培养学生分析与
实验能力。
31.水体中植物营养素过多蓄积会加速藻类和其他浮游生物的大量繁殖,使水质恶化。利
用微生物对含氮废水进行处理的流程如下:
请回答
(1)造成水体富营养化的元素有氮元素和_____(填字母)。a.磷元素 b.氧元素
(2)根据图1和图2,推断使用亚硝化菌的最佳条件为_____。
(3)过程③,发生化合反应的化学方程式为_____
(4)利用微生物处理含氮废水的优点为_____
【答案】a pH=8、32℃ 2HNO2+O2硝化菌
2HNO3降解能力强,条件温和,处理产物为
氮气,不会产生二次污染物等
【详解】
(1)造成水体富营养化的元素主要是N、P元素,故答案为:a;
(2)由图1、图2可知,-
2
NO生成率最高的反应条件即使用亚硝化菌的最佳条件,所以最佳条件为pH=8、32℃,故答案为:pH=8、32℃;
(3)硝酸菌作用下,HNO2与O2反应HNO3,反应的化学方程式为
2HNO2+O2硝化菌
2HNO3,故答案为:2HNO2+O2
硝化菌
2HNO3;
(4)分析微生物对含氮废水进行处理的流程可知,微生物处理含氮废水的优点有:降解能力强,条件温和,不需要高温、高压等苛刻条件;处理产物为氮气,不会产生二次污染物,效果良好,故答案为:降解能力强,条件温和,处理产物为氮气,不会产生二次污染物等。
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